Двигатель внутреннего сгорания физика: Двигатель внутреннего сгорания — урок. Физика, 8 класс.

Двигатель внутреннего сгорания – наглядное пособие – Корпорация Российский учебник (издательство Дрофа – Вентана)

Наглядные и раздаточные материалы

Физика

На наглядном пособии по физике представлен двигатель внутреннего сгорания и обозначены его основные элементы:

1. Коромысло
2. Пружина клапана
3. Клапан выпускной
4. Клапан впускной
5. Цилиндр
6. Поршень
7. Штанга
8. Распределительный вал
9. Распределительные шестерни
10. Свеча
11. Шатун
12. Коленчатый вал
13. Стартер
14. Маховик

Хотите сохранить материал на будущее? Отправьте себе на почту

в избранное

Только зарегистрированные пользователи могут добавлять в избранное.

Войдите, пожалуйста.

Учебные издания по теме

• 1022

  Купить

• 251

  Купить

• 530

  Купить

• 1044

  Купить

• 1022

  Купить

• 985

  Купить

• 530

  Купить

• 1044

  Купить

• 994

  Купить

• 372

  Купить

Оценка разработки

Для оценки работы вам необходимо авторизоваться на сайте

Войти или зарегистрироваться

Ограничение доступа

Для доступа к материалу требуется регистрация на сайте

Войти или зарегистрироваться

Нужна помощь?

Сверхлегкий ДВС :: Класс!ная физика

Главная карта сайта гостевая контакты в избранное реклама
Главная Вспомни физику: 7 класс 8 класс 9 класс 10-11 класс видеоролики по физике мультимедиа 7 кл. мультимедиа 8 кл. мультимедиа 9 кл. мультимедиа 10-11 кл. астрономия тесты 7 кл. тесты 8 кл. тесты 9 кл. демонстрац.таблицы ЕГЭ физсправочник Книги по физике Умные книжки Есть вопросик? Его величество… Музеи науки… Достижения… Викторина по физике Физика в кадре Учителю Читатели пишут Загляни! На урок Выпускникам Как сдавать экзамены? ВУЗы Санкт-Петербурга Тактика тестирования Знаешь ли ты себя? Пробное тестирование	Здесь есть всё! ДОСТИЖЕНИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИ НАЧАЛА 21-ГО ВЕКА Канадская компания Reg Technologies намерена лицензировать свою технологию экзотических двигателей внутреннего сгорания. Двигатель RadMax, над которым компания работала несколько последних лет, относится к роторным ДВС, однако по устройству кардинально отличается от других ДВС. В RadMax всего два вида подвижных деталей: один ротор (это толстый диск) и 12 одинаковых лопаток — тонких прямоугольных пластинок. Ротор с пластинками вращается в корпусе с вырезом сложной формы, при этом пластинки двигаются в прорезях вверх-вниз (вдоль оси мотора), а над ротором и под ним образуются переменные объёмы, в которых и осуществляются впуск, сжатие, рабочий ход и выхлоп. При этом за один оборот вала происходит 24 рабочих хода, против двух в четырёхцилиндровом четырёхтактном ДВС. Ни кривошипно-шатунного механизма, ни клапанов системы газораспределения нет. Сравнительно простой по устройству корпус с несколькими окнами для впуска и выпуска газов, да 13 подвижных деталей внутри. При массе всего 18 килограммов этот двигатель развивает 42 лошадиные силы. Для сравнения: у современных классических ДВС на каждую «лошадку» приходится примерно 0,8-1,5 килограмма массы. Высокое отношение «мощность/вес» делает этот мотор особенно привлекательным для лёгкой авиации. http://www.membrana.ru/ Другие страницы по теме «Достижения науки и техники начала 21-го века»: Электричество и магнетизм Турникетный электрогенератор Новый тип солнечных батарей Электропроводный пластик Самый тонкий в мире провод Робот лазает по стенам с помощью электростатики Генератор на колене Электромагнитная пушка Электроэнергия из дождя Плоский, гибкий и мощный Электроэнергия из тепла Холодные трубы качают энергию Самый большой сверхпроводниковый магнит Сверхлегкий ДВС Беспроводная передача энергии Электроэнергия из молний Батарейка из пластика Сверхскоростной электромотор Электроэнергия из водорослей Дальнобойный электрошокер Варим яйцо с помощью сотового телефона Найдена причина пылевых бурь Читаем дальше: Механика Оптика Волны Теплота Космос Электричество Разное ТЕСЛА И ЭДИСОН По страницам старых журналов Из записной книжки Тесла 1915 года: «Представим, что наши ученые решили загадку атома и сумели освободить его связанные силы. Представим, что тогда атом по нашей воле распадается. Что произойдет? Результат будет такой, какой сегодня невозможно представить. Нетрудно рассчитать, что потенциальная энергия, которая содержится в одной монете, имеет силу, которая сможет передвинуть 50 нагруженных железнодорожных вагонов на расстояние 600 миль». В сентябре 1898 года в Мэдисон-Сквер-Гардене Тесла демонстрировал изобретенную им лодку, управляемую по радио. На предложение одного из журналистов использовать это новшество в военных цблях Тесла ответил: «Мое изобретение не торпеда, а первый представитель из расы роботов, который будет выполнять все работы за человека».	Азбука физики Научные игрушки Простые опыты Этюды об ученых Решение задач Презентации Загрузка. ..
Загрузка… Главная карта сайта гостевая контакты в избранное реклама

Двигатели внутреннего сгорания « KaiserScience

Одним из наиболее практических применений термодинамики является преобразование тепловой энергии в механическую.

Устройство, преобразующее тепло в механическую энергию, называется

двигателем .

Двумя наиболее важными типами являются двигатели внешнего сгорания

и двигатели внутреннего сгорания .

Оба зависят от химической реакции, называемой горением.

В чем разница между ними?

Двигатели внешнего сгорания – Сгорание происходит вне поршневого цилиндра.

Сгоревшие газы используются для нагрева вторичного рабочего тела, такого как воздух или вода. Затем эта нагретая жидкость приводит в движение цилиндр.

Вот, например, двигатель Ньюкомена, предшественник парового двигателя. Обратите внимание на котел с подогревом снизу.

Это было первое практическое устройство, использующее пар для выполнения механической работы. Двигатели Ньюкомена использовались по всей Великобритании и Европе, в основном для откачки воды из шахт. Сотни были построены в 18 веке. (Википедия)

Изображение из атмосферного двигателя Ньюкомена, Википедия.

Двигатели внутреннего сгорания – Здесь сгорание топлива происходит только в цилиндре. Сгоревшие газы или продукты сгорания совершают работу над поршнем, производя работу. Продукты сгорания выходят через выпускные клапаны.

Это типичный 4-цилиндровый двигатель внутри автомобиля.

Они есть у всех современных автомобильных двигателей, поэтому давайте посмотрим:

4-тактные двигатели внутреннего сгорания

Этот тип двигателей приводит в действие ваш типичный автомобиль.

Этот раздел предоставлен STM, SpeedTech MotorSport, Performance Vehicle Specialists, Новая Зеландия.

Многие автомобильные двигатели имеют 4 цилиндра.

Каждый цилиндр имеет поршень, соединенный с коленчатым валом шатуном.

Коленчатый вал передает мощность двигателя на сцепление, коробку передач и, наконец, на колеса.

Посмотрим, как двигатель вырабатывает эту мощность.

Термины, используемые ниже, являются общепринятыми в технике.

https://stmtune.wordpress.com/2011/07/25/suck-squeeze-bang-blow/

всасывание – ход впуска. Поршень опускается в цилиндр и всасывает в двигатель свежую воздушно-топливную смесь.

сжатие – такт сжатия. Поршень поднимается вверх по цилиндру и плотно сжимает топливно-воздушную смесь. Чем плотнее сжата смесь, тем больше энергии можно извлечь из нее при ее воспламенении.

удар – рабочий ход. Свеча зажигания воспламеняет воздушно-топливную смесь. Взрыв представляет собой быстрое расширение газов, которые толкают поршень обратно в цилиндр. Это передает крутящий момент на коленчатый вал.

удар – такт выпуска. Сгоревшая воздушно-топливная смесь вытесняется через выпускные клапаны, когда поршень движется обратно вверх по цилиндру.

После того, как все четыре такта завершены, двигатель возвращается к старту и снова готов к работе. Все это происходит очень быстро: один цикл двигателя занимает всего 17 миллисекунд при 7000 об/мин!

Как работает автомобильный двигатель

Следующая инфографика была создана Джейкобом О’Нилом, графическим дизайнером.

Полный набор его инфографики см. в разделе «Автомобильные анимаграфы» или на сайте Animagraffs.com «Как работает автомобильный двигатель».

Проекты

Учащиеся могут построить модель двигателя внутреннего сгорания.

(A) Мы могли бы купить комплекты для сборки небольших настоящих двигателей внутреннего сгорания.

Они сжигают бензин. Их нужно использовать либо на открытом воздухе, либо у открытого окна для безопасной вентиляции.

Hackaday: соберите двигатель внутреннего сгорания, используя только запчасти из строительного магазина.

(B) Мы могли бы построить набор-макет с движущимися частями, например, передовой научный набор Smithsonian Motor-Works.

Также Adam Savage’s One Day Builds: Комплект модели двигателя автомобиля

В любом случае, мы могли бы построить его, запустить его, и учащимся было бы предложено подумать о:

* Как энергия передается в эту систему

* сколько энергии используется для выполнения полезной работы (движение поршней, частей, с которыми они соединены, вплоть до того места, где она начнет встречаться с трансмиссией)

* сколько энергии теряется на трение и тепловыделение

Авиационные реактивные двигатели

Аналогичные принципы действуют в аэрокосмической промышленности.

Сердечники реактивных двигателей Honeywell являются хорошим примером. Внутри ядра газотурбинного двигателя

Стандарты обучения

Структура учебной программы штата Массачусетс по науке и технологиям/инженерному делу, 2016 г.

HS-PS3-2. Разработайте и используйте модель, чтобы проиллюстрировать, что энергия в макроскопическом масштабе может быть  объяснена либо как движение частиц и объектов, либо как энергия, хранящаяся в полях.
Уточняющие заявления: примеры явлений в макроскопическом масштабе могут включать испарение и конденсацию, преобразование кинетической энергии в тепловую,

HS-PS3-4a. Приведите доказательства того, что, когда два объекта с разной температурой находятся в тепловом контакте в замкнутой системе, передача тепловой энергии от объектов с более высокой температурой к объектам с более низкой температурой приводит к тепловому равновесию или к более равномерному распределению энергии между объектами и к изменению температуры. необходимые для достижения теплового равновесия, зависят от удельной теплоемкости двух веществ. Изменения энергии следует описывать как количественно в одной фазе (Q = m·c·∆T), так и концептуально либо в одной фазе, либо во время фазового перехода.

Научные стандарты нового поколения

HS-PS3-4. Спланируйте и проведите исследование, чтобы получить доказательства того, что передача тепловой энергии при объединении двух компонентов с разной температурой в замкнутой системе приводит к более равномерному распределению энергии между компонентами в системе (второй закон термодинамики).

Влияние науки, техники и технологий на общество и мир природы: современная цивилизация зависит от основных технологических систем. Инженеры постоянно модифицируют эти технологические системы, применяя научные знания и методы инженерного проектирования, чтобы увеличить выгоды при одновременном снижении затрат и рисков. (ГС-ПС3-3)

Изменения энергии и материи в системе можно описать в терминах потоков энергии и материи в систему, из нее и внутри нее. (HS-PS3-3)

Энергия не может быть создана или уничтожена — только перемещается между одним местом и другим местом, между объектами и/или полями или между системами. (HS-PS3-2)

AP Physics

7.B.2.1: Студент способен качественно связать второй закон термодинамики с точки зрения функции состояния, называемой энтропией, и того, как она (энтропия) ведет себя в обратимых и необратимые процессы. [СП 7.1]
– AP Описание курса физики и экзамена

Нравится:

Нравится Загрузка…

Термодинамика — Почему двигатели внутреннего сгорания используют адиабатическое расширение и сгорание?

$\begingroup$

В бензиновом двигателе бензиновая смесь нагревается при постоянном объеме с последующим адиабатическим расширением. В дизеле смесь нагревается при постоянном давлении, после чего также происходит адиабатическое расширение.

В чем причина того, что эти расширения и сжатия являются адиабатическими?

Я знаю, что, поскольку это циклический процесс, dW = dQ, поэтому чистая работа, совершаемая газом, должна равняться добавленному теплу. В адиабатическом процессе dU = dW, поэтому это условие выполняется за счет адиабатических стадий сжатия и расширения. Тем не менее, в моей голове все еще остаются вопросы. Например, площадь под графиком дизельного цикла не обязательно равна площади под адиабатическими процессами в цикле, так как газ расширяется при нагревании под постоянным давлением. Не означает ли это, что работа, совершаемая газом, не является полностью адиабатической и, следовательно, изменение внутренней энергии не равно произведенной работе?

• термодинамика
• адиабатическая
• тепловая машина
• горение

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Ну, в ответ на ваш второй вопрос (почему двигатели внутреннего сгорания используют сгорание). Ответ довольно прост. Если бы двигатели внутреннего сгорания не использовали сгорание, они не были бы двигателями внутреннего сгорания. 😉

Ваш первый вопрос (Почему двигатели внутреннего сгорания используют адиабатическое расширение), я думаю, что ответ состоит из нескольких компонентов.

1. Адиабатический процесс — это то, что вы получаете, когда делаете что-то очень быстро. И мы хотим, чтобы двигатели работали быстро. Перевод: трудно допустить, чтобы поршень вытолкнулся вверх из-за взрывающихся газов без адиабатического расширения.
2. Самый эффективный двигатель, который вы можете получить, использует цикл Карно, а именно: изотермический нагрев, адиабатическое расширение, изотермическое охлаждение, адиабатическое сжатие.

Перевод: Двигатели внутреннего сгорания используют адиабатическое расширение, потому что самый эффективный двигатель, который мы можем получить, использует адиабатическое расширение.

3. Вкратце, возможно, стоит спросить: «Если цикл Карно является наиболее эффективным циклом, почему бы нам не использовать его в двигателях внутреннего сгорания?» И есть скучный ответ и интересный ответ.

Скучный ответ: «Все в цикле Карно должно быть обратимым, а мы не можем делать обратимые процессы в реальном мире

Интересный ответ: «Потому что в цикле Карно используются изотермы, а они плохо работают в двигателе, который нельзя просто погрузить в тепловой резервуар». Как вы упомянули в «дополнительной информации» по вашему вопросу, двигатели внутреннего сгорания используют изобарические или изоволюметрические вещества. Цикл Отто: изоволюметрический нагрев, адиабатическое расширение, изоволюметрическое охлаждение, адиабатическое сжатие (с парой реальных шагов, таких как изобарический выброс выхлопных газов и впуск большего количества топлива и кислорода).

Почему мы используем эти процессы? Опять же, простой ответ: «потому что быстро». Когда вы поджигаете что-то взрывоопасное в закрытом контейнере, давление возрастает так быстро, что процесс становится изоволюметрическим. Когда ваш поршень полностью «расширяется» и открывается за пределы системы, чтобы впустить больше воздуха, этот процесс в значительной степени изобарический.